Riduzione dell'emissione acustica di un motore asincrono mediante modulazione della frequenza di commutazione dell'inverter

Gli azionamenti elettrici in alternata a velocità variabile comprendono generalmente il motore, il sistema di controllo ed il convertitore elettronico di potenza (inverter). Essi trovano largo impiego nelle applicazioni in cui è richiesta una riduzione dei consumi elettrici in presenza di carichi e velocità variabili. In questi azionamenti la variazione del numero di giri del motore viene controllata attraverso la variazione della tensione di alimentazione, attuata attraverso una opportuna logica di commutazione degli interruttori di potenza contenuti nell’inverter. La tensione generata in questo modo è molto ricca di armoniche a frequenze multiple di quella fondamentale di commutazione: esse generano armoniche di corrente e di coppia che, interagendo con le varie parti del motore, provocano delle vibrazioni che innalzano il livello di rumorosità e introducono forti componenti tonali rispetto al caso in cui il motore venga alimentato direttamente dalla rete. Le armoniche di corrente sono inoltre fonte di disturbi elettromagnetici; la tendenza nei moderni azionamenti è di ridurre entrambi questi effetti indesiderati. Per quanto riguarda gli aspetti di compatibilità elettromagnetica è stata recentemente proposta una tecnica di modulazione della frequenza di commutazione dell’inverter con il preciso scopo di minimizzare i disturbi elettrici condotti in rete [1]. Essa rientra nel più vasto gruppo di tecniche di modulazione random (RSVM, Random Space Vector Modulation) [2]. In questo lavoro si vuole valutare l’effetto di tali tecniche di modulazione sull’emissione sonora di un motore ad inverter. In particolare l’attenzione è stata rivolta alla scelta dell’intervallo di frequenze di commutazione per il contenimento delle componenti tonali del rumore.